KR101862119B1 - 토너 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

토너 및 그의 제조방법이 개시된다. 개시된 토너는 결착수지, 블랙안료 및 왁스를 포함하는 코어부, 및 결착수지와 유색안료를 포함하며 상기 코어부를 둘러싼 쉘부를 포함한다.

Description

토너 및 그의 제조방법{Toner and method of preparing the same}
토너 및 그의 제조방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 블랙 안료를 포함하는코어부 및 유색안료를 포함하는 쉘부를 갖는 코어-쉘 구조의 토너 및 그의 제조방법이 개시된다.
토너를 이용한 화상 형성 방법은 화상형성장치 내의 감광체를 대전시키는 단계, 상기 대전된 감광체에 원하는 화상을 노광시켜 정전잠상(electrostatic latent image)을 형성하는 단계, 현상기 내에서 대전된 토너를 화상 노광된 감광체에 옮겨 현상하는 단계, 상기 현상된 토너 화상을 종이 위로 전사하는 단계, 및 종이 위의 토너를 열과 압력으로 융착시켜 종이 위에 정착시키는 단계를 포함한다. 이때, 사용되는 토너는 카트리지 내에서 마찰 대전에 의해 전하를 띤 상태를 유지하게 되며 이 정전기적 힘이 안정적 토너 성능에 기여할 수 있다.
그러나 블랙안료만을 사용하는 토너의 경우, 상기 블랙안료가 대부분 전기 전도성 물질이기 때문에 토너의 전하를 방전시켜서 토너의 대전량을 낮춰 대전안정성 및 전사효율을 저하시키고 토너 소모량을 증가시키는 문제점이 있다.
본 발명의 일 구현예는 블랙 안료를 포함하는 코어부 및 유색안료를 포함하는 쉘부를 갖는 코어-쉘 구조의 토너를 제공한다.
본 발명의 다른 구현예는 상기 토너를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면은,
결착수지, 블랙안료 및 왁스를 포함하는 코어부; 및
결착수지 및 유색안료를 포함하며 상기 코어부를 둘러싼 쉘부를 포함하는 토너를 제공한다.
상기 블랙안료는 전기 전도성 물질이고, 상기 유색안료는 전기 비전도성 물질일 수 있다.
상기 코어부는 유색안료를 포함하지 않고, 상기 쉘부는 블랙안료 및 왁스를 포함하지 않을 수 있다.
상기 코어부에 포함된 블랙안료의 함량은 토너 고형분 총중량 100중량부를 기준으로 하여 4.5~5.5중량부일 수 있다.
상기 쉘부에 포함된 유색안료의 함량은 토너 고형분 총중량 100중량부를 기준으로 하여 0.1~1.0중량부일 수 있다.
상기 쉘부에 포함된 유색안료의 함량은 상기 코어부에 포함된 블랙안료의 함량 100중량부를 기준으로 하여 5~25중량부일 수 있다.
상기 블랙안료는 카본블랙, 차콜블랙(charcoal black), 에보니(ebony), 아이보리블랙(ivory black) 및 오닉스(onyx)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유색안료는 옐로우 안료, 마젠타 안료 및 시안 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 안료를 포함할 수 있다.
상기 토너는 70~80의 색위편차(ΔE)를 가질 수 있다.
상기 토너에 포함된 결착수지는 상기 코어부 및 상기 쉘부에 각각 70~80중량부 및 30~20중량부의 비율로 포함될 수 있다.
상기 코어부 및 상기 쉘부에 포함된 각 결착수지는 서로 동일하거나 상이할수 있다.
상기 코어부에 포함된 결착수지의 유리전이온도는 상기 쉘부에 포함된 결착수지의 유리전이온도 보다 낮을 수 있다.
본 발명의 다른 측면은,
반응기에 결착수지 분산액, 블랙안료 분산액, 왁스 분산액 및 응집제를 투입한 다음 반응기 내용물을 1차 승온시켜 토너 코어부를 형성하는 단계;
상기 토너 코어부를 함유하는 반응기 내용물에 결착수지 분산액 및 유색안료 분산액을 추가로 첨가하여 상기 토너 코어부를 둘러싸며, 결착수지 및 유색안료를 포함하는 쉘부를 형성하는 단계; 및
상기 쉘부 형성단계를 거친 반응기 내용물을 2차 승온시켜 합일된 토너 입자를 얻는 단계를 포함하는 토너의 제조방법을 제공한다.
상기 1차 승온은 상기 코어부 형성단계에 투입된 결착수지의 유리전이온도 보다 4~20℃ 낮은 온도까지 진행될 수 있다.
상기 2차 승온은 상기 쉘부에 첨가된 결착수지의 유리전이온도 보다 10~40℃ 높은 온도까지 진행될 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 토너의 제조방법에 의하면, 기존의 블랙토너에비해 색차가 거의 없고, 토너의 대전안정성이 높아 장기간 인쇄시에도 화상농도의 편차가 적으며, 전사효율이 우수하고, 토너의 소모량이 적은 토너를 과도한 제조비용의 증가없이 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 토너의 모식도이다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 토너 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 토너는 결착수지; 블랙안료(black pigment) 및 왁스를 포함하는 코어부; 및 결착수지와 유색안료(color pigment)를 포함하며 상기 코어부를 둘러싼 쉘부를 포함한다. 본 명세서에서, “토너”는 문맥에 따라 1개의 토너 입자를 지칭할 수도 있고, 토너 입자들의 집합(즉, 토너 분말)을 지칭할 수도 있다. 또한 본 명세서에서, “유색안료”란 블랙안료 및 백색안료를 제외한 안료를 의미한다.
상기 블랙안료는 전기 전도성 물질이고, 상기 유색안료는 전기 비전도성 물질일 수 있다. 따라서, 상기 유색안료는 상기 블랙안료와는 달리 토너의 전하를 방전시키지 않아 토너의 대전안정성을 저하시키지 않는다. 이에 따라, 상기 쉘부가 유색안료를 포함함으로써 대전성이 높고 대전안정성이 우수하며 토너 소모량이 적고 전사효율이 높은 토너를 제공할 수 있다. 토너의 대전성이 낮을수록(즉, 토너의 대전량이 적을수록) 토너 소모량이 많다는 사실은 당해 기술분야에서 잘 알려진 사실이다. 본 명세서에서, “토너의 대전안정성”이란 토너가 장기간 운반 및 보관되거나 카트리지에 투입된 후 프린팅 작업에 의해 사용될 때까지 높은 대전성을 유지하는 특성을 의미한다.
상기 코어부는 유색안료를 포함하지 않고, 상기 쉘부는 블랙안료 및 왁스를 포함하지 않을 수 있다. 상기 코어부가 유색안료를 포함하지 않음으로써 고가인 유색안료의 원가를 절감할 수 있고, 상기 쉘부가 블랙안료를 포함하지 않음으로써 블랙안료가 갖는 전기 전도성으로 인해 토너의 대전안정성이 저하되고 토너 소모량이 증가하며 전사효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 상기 쉘부가 왁스를 포함하지 않음으로써 왁스 입자 간의 뭉침 현상으로 인해 토너 표면이 거칠어져서 정착성이 저하되거나 정착기가 오염되는 것을 방지할 수 있다.
상기 코어부에 포함된 블랙안료의 함량은 토너 고형분 총중량 100중량부를 기준으로 하여 4.5~5.5중량부일 수 있다. 상기 블랙안료의 함량이 상기 범위이내이면, 선명한 블랙색상을 갖는 토너 화상을 구현할 수 있다.
상기 쉘부에 포함된 유색안료의 함량은 토너 고형분 총중량 100중량부를 기준으로 하여 0.1~1.0중량부일 수 있다. 상기 유색안료의 함량이 상기 범위이내이면, 제조비용의 과도한 증가 없이도 선명한 블랙색상을 갖는 토너 화상을 구현할 수 있으며, 장기간 보관 및 인쇄시에도 대전안정성 및 전사효율이 우수하고 토너 소모량이 적은 토너를 얻을 수 있다.
상기 쉘부에 포함된 유색안료의 함량은 상기 코어부에 포함된 블랙안료의 함량 100중량부를 기준으로 하여 5~25중량부일 수 있다. 상기 블랙안료에 대한 상기 유색안료의 함량비가 상기 범위이내이면, 더욱 선명한 블랙색상을 갖는 토너 화상을 구현할 수 있으며 장기간 보관 및 인쇄시에도 대전안정성 및 전사효율이 더욱 우수하고 토너 소모량이 더욱 적은 토너를 얻을 수 있다.
상기 블랙안료는 카본블랙, 차콜블랙(charcoal black), 에보니(ebony), 아이보리블랙(ivory black) 및 오닉스(onyx)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 블랙안료 중 카본블랙은 시판품으로서 하기를 예로 들 수 있다: 미국 캐봇사 제품인 REGAL 400, 660, 330R, 300, SRF-S, STERLING SO, V, NS, R; 일본 콜롬비아·카본사 제품인 RAVEN H20, MT-P, 410, 420, 430, 450, 500, 760, 780, 1000, 1035, 1060, 1080; 일본 미츠비시화학사 제품인 #5B, #10B, #40, 2400B, MA-100 등. 또한, 이들 카본 블랙은 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
상기 유색안료는 옐로우 안료, 마젠타 안료 및 시안 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 안료를 포함할 수 있다.
상기 옐로우 안료로는, C.I. 피그먼트 옐로우 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 23, 65, 73, 74, 83, 93, 94, 97, 155, 180; PY74(Cabot사 제품) 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들 옐로우 안료는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
상기 마젠타 안료로는, C.I. 피그먼트 레드 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 41, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 57, 58, 60, 63, 64, 68, 81, 83, 87, 88, 89, 90, 112, 114, 122, 123, 163, 202, 206, 207, 209; C.I. 피그먼트 바이올렛 19; C.I. 배트 레드 1, 2, 10, 13, 15, 23, 29, 35; E02(Clariant(Japan) K.K.) 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들 마젠타 안료는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
상기 시안 안료로는, C.I. 피그먼트 블루 2, 3, 15, 16, 17; C.I. 배트 블루 6; C.I. 애시드 블루 45; ECB303(대일정화주식회사 제품) 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들 시안 안료는 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 사용될 수 있다.
상기 토너는 70~80의 색위편차(ΔE)를 가질 수 있다. 상기 색위편차(ΔE)가 상기 범위이내이면, 선명한 블랙색상을 갖는 토너 화상을 구현할 수 있다.
상기 토너에 포함된 결착수지는 상기 코어부 및 상기 쉘부에 각각 70~80중량부 및 30~20중량부의 비율로 포함될 수 있다. 상기 각 결착수지의 함량비가 상기 범위이내이면, 상기 두 개의 층에서 층간 이동없이, 상기 블랙안료와 상기 왁스가 토너의 코어부에만 안정적으로 분포될 수 있으며, 상기 유색안료가 토너의 쉘부에만 안정적으로 분포될 수 있다.
상기 코어부 및 상기 쉘부에 포함된 각 결착수지는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 코어부 및 상기 쉘부에 포함된 각 결착수지가 상이한 경우, 상기 코어부에 포함된 결착수지의 유리전이온도가 상기 쉘부에 포함된 결착수지의 유리전이온도 보다 낮은 것이 토너의 내구성 측면에서 유리하다.
이하, 전술한 토너의 구성을 도 1을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 토너의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 상기 토너는 코어부(10) 및 이 코어부(10)를 둘러싼 쉘부(20)를 포함한다.
코어부(10)에는 결착수지(3)와 함께 블랙안료(1B) 및 왁스(2)가 분포되고, 쉘부(20)에는 결착수지(3)와 함께 유색안료(1M, 1Y, 1C)가 분포된다. 또한, 쉘부(20)의 표면에는 외첨제(4)가 추가로 부착될 수 있다. 이와 같이 쉘부(20)에는 전기 전도성을 갖는 블랙안료(1B) 없이 전기 비전도성을 갖는 유색안료(1M, 1Y, 1C)만이 분포되어 있으므로, 전술한 바와 같이 토너의 전하를 방전시키지 않아 높은 대전성, 우수한 대전안정성과 전사효율을 유지하고 토너 소모량을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 일 구현예에 따른 토너의 제조방법을 상세히 설명한다.
상기 토너의 제조방법은 반응기에 결착수지 분산액, 블랙안료 분산액, 왁스 분산액 및 응집제를 투입한 다음 반응기 내용물을 1차 승온시켜 토너 코어부를 형성하는 단계; 상기 토너 코어부를 함유하는 반응기 내용물에 결착수지 분산액 및 유색안료 분산액을 추가로 첨가하여 상기 토너 코어부를 둘러싸며, 결착수지 및 유색안료를 포함하는 쉘부를 형성하는 단계; 및 상기 쉘부 형성단계를 거친 반응기 내용물을 2차 승온시켜 합일된 토너 입자를 얻는 단계를 포함한다. 상기 각 단계는 1개의 반응기에서 모두 진행될 수 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 4개의 단계 중 1개 이상의 단계 및 2개 이상의 단계가 2개 이상의 반응기에 나누어 진행될 수도 있다.
상기 반응기는 교반기, 가열수단(예를 들어, 히터), 가압수단 및/또는 감압수단(예를 들어, 진공배관 및 진공펌프)을 구비할 수 있다.
일 구현예에서, 상기 결착수지 분산액, 상기 블랙안료 또는 유색안료 분산액, 및 상기 왁스 분산액은 각각 한국공개특허 제2010-0048071호에 개시된 라텍스 분산액, 착색제 분산액 및 왁스 분산액과 동일하거나 유사한 방법으로 제조된 것일 수 있다. 한국공개특허 제2010-0048071호는 인용에 의하여 전문이 본 명세서에 통합된다.
다른 구현예에서, 상기 결착수지 분산액, 상기 블랙안료 또는 유색안료 분산액 및 상기 왁스 분산액은 각각 한국공개특허 제2010-0115148호에 개시된 폴리에스테르 수지 분산액, 착색제 분산액 및 왁스 분산액과 동일하거나 유사한 방법으로 제조된 것일 수 있다. 한국공개특허 제2010-0115148호는 인용에 의하여 전문이 본 명세서에 통합된다.
상기 결착수지 분산액의 제조에 사용되는 결착수지의 중량평균분자량은 6,000 내지 130,000일 수 있다. 상기 결착수지의 중량평균분자량이 6,000 미만이면 토너의 보존성과 정착성에 좋지 않은 영향을 줄 수 있고, 130,000을 초과하면 정착성에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다.
상기 결착수지의 PDI(Poly Dispersity Index)는 2 내지 10이고, 겔 투과 크로마토그래피로 측정한 피크분자량(Max peak position; Mp)은 5,000 내지 100,000일 수 있다. 본 명세서에서, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에서의 피크분자량(Mp)이란 GPC 측정으로 얻은 용출 곡선의 피크치로부터 구한 분자량을 의미한다. 또한, 용출 곡선의 피크치란, 용출 곡선의 극대치를 의미하며, 상기 극대치가 2개 이상 존재하는 경우에는, 그 중 최대치를 의미한다. GPC의 용리액으로는, 이에 제한되는 것은 아니지만, THF(tetrahydrofuran) 또는 결착수지를 용해시키는 용매, 예컨대, 클로로포름 등이 사용될 수 있다.
또한, 상기 결착수지의 유리전이온도는 40 내지 80℃, 예를 들어, 50 내지 75℃일 수 있다. 상기 결착수지의 유리전이온도가 40℃ 이상이면 결착수지 입자를 이용하여 형성한 토너는 보존 안정성에 문제가 없고, 80℃ 이하이면 특히 칼라 인쇄시에도 핫 오프셋(hot offset)이 발생하기 어렵다.
상기 유색안료 분산액은 시안 안료 분산액; 마젠타 안료 분산액; 옐로우 안료 분산액; 또는 시안 안료, 마젠타 안료 및 옐로우 안료 중 2 종 이상의 안료를 포함하는 분산액을 포함할 수 있다.
상기 왁스 분산액의 제조에 사용되는 왁스는 공지의 왁스일 수 있다. 예를 들어, 카르나우바 왁스, 라이스 왁스 등의 천연 왁스; 폴리프로필렌 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등의 합성 왁스; 몬탄 왁스 등의 석유계 왁스; 알코올계 왁스; 및 에스테르계 왁스 등이 사용될 수 있다. 상기 왁스는 1종이 단독으로 사용될 수도 있고, 2종 이상이 병용될 수도 있다.
상기 응집제는 상기 코어부 형성단계뿐만 아니라 상기 쉘부 형성단계에도 첨가될 수 있다. 이러한 응집제로는 NaCl, KCl 또는 PSI(Poly Silicato Iron)가 사용될 수 있다.
상기 코어부 형성단계에 사용되는 블랙안료의 함량은 토너의 제조에 사용되는 고형분의 총중량 100중량부를 기준으로하여 4.5~5.5중량부일 수 있다.
상기 쉘부 형성단계에 첨가되는 유색안료의 함량은 토너의 제조에 사용되는 고형분의 총중량 100중량부를 기준으로 하여 0.1~1.0중량부일 수 있다.
상기 쉘부 형성단계에 첨가되는 유색안료의 함량은 상기 코어부 형성단계에 사용되는 블랙안료의 함량 100중량부를 기준으로 하여 5~25중량부일 수 있다.
상기 1차 승온은 상기 코어부 형성단계에 투입된 결착수지의 유리전이온도(Tg) 보다 4~20℃ 낮은 온도까지 진행될 수 있다. 상기 1차 승온시의 온도가 상기 범위(Tg minus(-) 4~20℃)이내이면, 입자별로 고른 응집이 일어난다.
상기 응집은 토너의 입경이 6.0~7.0㎛가 될 때까지 진행될 수 있다.
상기 2차 승온은 상기 쉘부에 첨가된 결착수지의 유리전이온도(Tg) 보다 10~40℃ 높은 온도까지 진행될 수 있다. 상기 2차 승온시의 온도가 상기 범위(Tg + 10~40℃)이내이면, 블랙안료, 유색안료 및 왁스 성분들이 서로 뭉쳐 덩어리를 형성한 후 상기 덩어리가 토너 표면(즉, 쉘부의 표면)으로 돌출되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 합일은 토너의 입경이 6.5~8.0㎛가 될 때까지 진행될 수 있으며, 이에 의하여 입경 및 형상이 거의 균일한 토너 입자를 얻을 수 있다.
상기 각 단계에 사용되는 결착수지는 서로 동일하거나 상이할 수 있다. 예를들어, 토너의 내구성을 향상시키기 위하여, 상기 코어부 형성단계에 투입된 결착수지의 유리전이온도는 상기 쉘부 형성단계에 첨가된 결착수지의 유리전이온도 보다 낮을 수 있다.
상기 토너의 제조방법에 첨가되는 결착수지는 상기 코어부 형성단계 및 상기 쉘부 형성단계에 각각 70~80중량부 및 30~20중량부의 비율로 첨가될 수 있다. 상기 각 단계에서 사용되는 결착수지의 함량비가 상기 범위이내이면, 제조된 토너에서 블랙안료 및 왁스가 쉘부에까지 분포하거나 유색안료가 코어부에까지 분포하는 것을 방지할 수 있다.
상기 토너의 제조방법은 상기 합일 공정에서 얻은 토너 입자를 물로 세척하고 건조시키는 단계를 추가로 포함한다. 이 단계에서는 토너 입자를 포함하는 반응기 내용물을 실온까지 냉각한 후, 여과하고, 상기 여과액을 제거한 다음, 토너 입자를 물로 세척한다. 상기 세척에는 전도도가 5uS/cm 이하인 순수한 물이 사용될 수 있으며, 상기 세척은 토너를 세척한 여과액의 전도도가 10uS/cm 이하가 될 때까지 진행될 수 있다. 순수한 물을 이용한 토너의 세척은 배치식으로 진행될 수도 있고 연속적으로 진행될 수도 있다. 순수한 물을 이용한 토너의 세척은 토너의 대전성에 영향을 줄 수 있는 불순물 및 응집에 관여하지 않는 불필요한 응집제 등 토너 성분 이외의 불필요한 성분을 제거하기 위해 수행될 수 있다.
상기 세척 단계 후 얻어진 토너를 유동층 건조기, 플래시 젯 건조기 등을 이용하여 건조할 수 있다. 또한, 건조하여 얻어진 토너에 원하는 외첨제를 추가할 수 있다. 상기 외첨제는 토너의 유동성을 향상시키거나 대전특성을 조절하기 위한 것으로서, 이러한 외첨제로는 대입경 실리카(입경≥40nm), 소입경 실리카(7㎚≤입경≤30nm), 이산화티탄(입경≥7nm), 폴리머 비즈 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
제조예 1-1: 코어용 폴리에스테르 수지의 합성
교반기, 질소 가스 도입구, 온도계 및 냉각기가 설치된 3L 반응기를 오일조내에 설치하였다. 이렇게 설치된 반응기 내에 테레프탈산 45g, 이소프탈산 39g, 1,2-프로필렌글리콜 75g, 트리멜리트산 3g을 투입하고, 촉매로서 디부틸주석옥사이드를 단량체 전체 무게에 대하여 500ppm 투입하였다. 이후, 반응기 내용물을 150rpm으로 교반하면서 반응기의 온도를 150℃까지 승온시켰다. 이후, 6시간 동안 반응을 진행시키고, 220℃까지 승온시킨 다음, 부반응물의 제거를 위해 반응기를 0.1torr로 감압하고, 동일 압력 조건에서 15시간 동안 반응을 더 진행시켜 코어용 폴리에스테르 수지를 얻었다.
제조예 1-2: 쉘용 폴리에스테르 수지의 합성
교반기, 질소 가스 도입구, 온도계 및 냉각기가 설치된 3L 반응기를 오일조내에 설치하였다. 이렇게 설치된 반응기 내에 1,5-나프탈렌 디카르복실산 메틸 에스테르 38g, 디메틸 테레프탈레이트 96g, 디메틸 이소프탈레이트 58g 및 에틸렌 글리콜 136g을 투입하고, 촉매로서 테트라부톡시 티타네이트 0.1g 투입하고, 175℃로 180분간 가열하여 에스테르 교환 반응을 진행시켰다. 이후, 반응기 내용물을 150rpm으로 교반하면서 240℃까지 승온시킨 후, 반응기의 압력을 서서히 줄여 30분에 걸쳐 10mmHg로 감압하여 70분간 반응을 지속시켰다. 이후, 반응기를 질소 가스로 치환시켜 대기압으로 회복시켰다. 이후, 반응기의 온도를 200℃로 내려 쉘용 폴리에스테르 수지를 얻었다.
유리전이온도( Tg , ℃) 측정
시차주사열량계(Netzsch사 제품)를 사용하여, 상기 제조예 1-1 및 1-2에서 제조된 각 폴리에스테르 수지 시료를 10℃/분의 가열 속도로 20℃에서 200℃까지 승온시킨 후, 20℃/분의 냉각 속도로 10℃까지 급랭시킨 다음, 다시 10℃/분의 가열 속도로 승온시켜 상기 시료의 유리전이온도를 측정하였다.
상기 제조예 1-1 및 제조예 1-2에서 제조된 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg)는 각각 66℃ 및 70℃이었다.
 
산가 측정
산가(mgKOH/g)는 상기 제조예 1-1 및 제조예 1-2에서 제조된 각 폴리에스테르 수지를 디클로로메탄에 용해시킨 후 냉각시켜, 0.1N KOH 메틸알코올 용액으로 적정함으로써 측정하였다.
상기 제조예 1-1 및 제조예 1-2에서 제조된 폴리에스테르 수지의 산가는 각각 11mgKOH/g 및 15mgKOH/g 이었다.
 
중량평균분자량 및 Mp 측정
폴리스티렌(Polystyrene) 기준시료를 사용한 검량선을 이용하여 GPC(gel permeation chromatography)에 의해 상기 제조예 1-1 및 제조예 1-2에서 제조된 각 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량을 측정하였다.
또한, GPC법에 의해, 얻어진 용출 곡선의 피크치에 상당하는 유지 시간으로부터, 피크 분자량(Mp)을 표준 폴리스티렌 환산에 의해 구하였다. 여기서, 용출 곡선의 피크치란, 용출 곡선이 극대치를 나타내는 점을 의미하며, 극대치가 2개 이상 존재하는 경우는, 용출 곡선의 최대치를 부여하는 점이 피크치이다. 또한, 피크 분자량의 위치에 있어서의 GPC 곡선의 신호강도 I(Mp), 분자량 10만의 위치에 있어서의 GPC 곡선의 신호 강도 I(M100000)란, 각각, 피크 분자량의 위치에 있어서의 신호 강도와 베이스라인의 신호 강도의 차이, 분자량 10만의 위치에 있어서의 신호 강도와 베이스라인의 신호 강도의 차이이며, 전위(㎷)로 표시되는 값이다. GPC 측정 조건은 이하와 같았다.
- 장치: 도요소다공업(주) 제품, HLC8020
- 컬럼: 도요소다공업(주) 제품, TSKgelGMHXL(컬럼 사이즈: 7.8㎜(ID)×30.0㎝(L))을 3열 직렬로 연결한 것
- 오븐 온도: 40℃
- 용리액: THF
- 시료 농도: 4㎎/10㎖
- 여과 조건: 0.45㎛ 테프론(등록상표) 멤브레인 필터로 시료 용액을 여과
- 유속: 1㎖/분
- 주입량: 0.1㎖
- 검출기: RI(reflective index) 검출기
검량선 작성용 표준 폴리스티렌 시료: 도요소다공업(주) 제품 TSK standard, A-500(분자량 5.0×102), A-2500(분자량 2.74×103), F-2(분자량 1.96×104), F-20(분자량 1.9×105), F-40(분자량 3.55×105), F-80(분자량 7.06×105), F-128(분자량 1.09×106), F-288(분자량 2.89×106), F-700(분자량 6.77×106), F-2000(분자량 2.0×107).
상기 제조예 1-1 및 제조예 1-2에서 제조된 각 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량은 각각 28,000 및 130,000이었고, Mp는 각각 7,700 및 7,800이었다.
제조예 2-1: 코어용 폴리에스테르 수지 분산액의 제조
온도계 및 임펠러형 교반기를 장착한 3L 반응기에 분산안정제인 4중량% 수산화나트륨 수용액을 46g(폴리에스테르 수지 산가 대비 2.5당량) 투입하고, 계면활성제(다우코닝사, Dowfax 2A1) 6.67g, 및 물 958g을 넣었다. 여기에, 상기 제조예 1-1에서 제조된 폴리에스테르 수지(A) 300g을 고체 상태로 투입하고, 메틸에틸케톤 500g을 투입한 다음 70℃에서 1시간 동안 환류시킨 후, 80℃에서 4시간 이상 질소 퍼지하면서 유기 용매를 제거하였다. 결과로서, 24중량%의 고형분 농도를 갖는 코어용 폴리에스테르 수지 분산액을 얻었다.
제조예 2-2: 쉘용 폴리에스테르 수지 분산액의 제조
상기 제조예 1-1에서 제조된 코어용 폴리에스테르 수지 대신에 상기 제조예 1-2에서 제조된 쉘용 폴리에스테르 수지를 사용한 것을 제외하고는, 상기 제조예 2-1과 동일한 방법으로 쉘용 폴리에스테르 수지 분산액을 제조하였다.
제조예 3-1: 코어용 라텍스 분산액의 제조
교반기, 온도계 및 콘덴서가 설치된 부피가 30 리터인 반응기를 오일조내에 설치하였다. 이와 같이 설치된 반응기 내에 증류수 및 계면활성제(Dowfax 2A1)를 각각 6,600g 및 32g씩 투입하여 반응기 온도를 70℃까지 증가시키고 100rpm의 교반속도로 교반시켰다. 이후, 모노머, 즉 스티렌 8,380g, 부틸 아크릴레이트 3,220g, 2-카르복시에틸 아크릴레이트 370g 및 1,10-데칸디올 디아크릴레이트 226g과, 증류수 5,076g, 계면활성제(Dowfax 2A1) 226g, 마크로모노머로서 폴리에틸렌글리콜 에틸에테르 메타크릴레이트 530g, 사슬이동제로서 1-도데칸티올 188g의 유화혼합물을 디스크 타입 임펠러로 450rpm으로 30분 동안 교반한 다음, 상기 반응기에 1시간 동안 천천히 투입하였다. 이후, 약 6시간 동안 반응을 진행시킨 다음 상온까지 급랭시켜 반응을 완료하였다. 결과로서, 코어용 라텍스 분산액을 얻었다.
반응 완료 후 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 상기 코어용 라텍스 분산액에 포함된 결착수지의 유리전이온도(Tg)를 측정한 결과, 상기 온도는 57℃이었다. 또한, 폴리스티렌(Polystyrene) 기준 시료를 사용하여 GPC(gel permeation chromatography)에 의해 상기 결착수지의 중량평균분자량을 측정하였고, 그 결과 상기 중량평균분자량은 45,000이었다.
제조예 3-2: 쉘용 라텍스 분산액의 제조
스티렌 9,700g, 부틸 아크릴레이트 1,916g, 2-카르복시에틸 아크릴레이트 370g 및 1,10-데칸디올 디아크릴레이트 226g과, 증류수 5,075g, 계면활성제(Dowfax 2A1) 226g, 마크로모노머로서 폴리에틸렌글리콜 에틸에테르 메타크릴레이트 530g, 사슬이동제로서 1-도데칸티올 188g을 사용한 것을 제외하고는, 제조예 1-1과 동일한 방법으로 쉘용 라텍스 분산액을 제조하였다. 또한, 제조예 3-1과 동일한 방법으로 측정한, 상기 쉘용 라텍스 분산액 중의 결착수지의 유리전이온도(Tg) 및 중량평균분자량은 각각 65℃ 및 70,000이었다.
제조예 4-1~4-4: 안료 분산액의 제조
교반기, 온도계 및 콘덴서가 설치된 부피 20리터인 반응기에 안료, 증류수 및 계면활성제(Dowfax 2A1)를 하기 표 1에 기재된 양만큼 넣은 후, 50rpm의 속도로 10시간 동안 교반하였다. 이어서, 상기 반응기 내용물을 비즈밀(독일 Netzsch사, Zeta RS)을 이용하여 4시간 동안 분산시켜 안료 분산액을 얻었다. 분산 완료후, Microtrac 252(Microtrac Inc)을 사용하여 상기 안료 분산액에 함유된 안료 입자의 부피평균입경(D50(v))을 측정하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 여기서, D50(v)은 부피평균입경을 기준으로 50%에 해당되는 입경, 즉 입경을 측정하여 작은 입자부터 부피를 누적할 경우 총부피의 50%에 해당하는 입경을 의미한다.
제조예 4-1 제조예 4-2 제조예 4-3 제조예 4-4
사용 안료 종류 블랙안료
(Regal 330 R, Cabot사 제품)
옐로우 안료
(PY74, Cabot사 제품)
마젠타 안료
(E02, Clariant(Japan) K.K.)
시안 안료
(ECB303, 대일정화주식회사 제품)
양(kg) 20 20 20 20
계면활성제(kg) 2.22 2.22 2.22 2.22
증류수(kg) 100 100 100 100
D50(v)(nm) 155 155 155 190
제조예 5: 왁스 분산액의 제조
5L 반응기에 음이온계 계면활성제 소듐 도데실 벤젠 설페이트(SDBS) 65g, 증류수 1.935g 및 왁스(중경유지, P-787)을 투입한 후 90℃로 승온시킨후 2시간 동안 교반하였다. 왁스가 녹은후, HOMO기기(Niro-Soavi)를 이용하여 반응기 내용물을 600bar의 압력으로 2시간 동안 분산시켜 왁스 분산액을 얻었다.
분산 완료 후, Microtrac 252(Microtrac Inc)를 이용하여 상기 왁스 분산액에 함유된 왁스 입자의 입도를 측정한 결과, D50(v)이 220nm이었다.
실시예 1-1~1-3 및 비교예 1-1: 코어-쉘 구조의 토너 입자의 제조
3리터 반응기에 상기 제조예 2-1에서 제조된 코어용 폴리에스테르 수지 분산액, 상기 제조예 4-1에서 제조된 블랙안료 분산액 및 상기 제조예 5에서 제조된 왁스 분산액을 하기 표 2에 기재된 양만큼 투입하였다. 이후, 반응기 내용물 중 총 고형분의 농도가 13중량%가 되도록 증류수를 상기 반응기에 더 첨가하였다. 이어서, 반응기 내용물을 25℃에서 약 15분간 200rpm의 교반속도로 교반하여 혼합하였다. 여기에, 응집제로서 10중량% 염화나트륨 수용액 44g 및 0.3 M 질산 수용액 8g을 첨가하고, 호모게나이저(IKA社, T-50)를 사용하여 25℃에서 11,000rpm의 교반속도로 3분간 반응기 내용물을 교반하여 균질화 공정을 진행시켰다. 이때, 상기 반응기 내용물의 pH는 6.1이었다. 이후, 반응기의 온도를 53℃로 승온시킨 다음, 500rpm으로 교반하여 토너 입자의 D50(v)이 6.5㎛가 될 때까지 응집을 계속한 후, 상기 제조예 2-2에서 제조된 쉘용 폴리에스테르 수지 분산액, 상기 제조예 4-2에서 제조된 옐로우 안료 분산액, 상기 제조예 4-3에서 제조된 마젠타 안료 분산액 및 상기 제조예 4-4에서 제조된 시안 안료 분산액을 약 20분에 걸쳐 하기 표 2에 기재된 양만큼 투입하였다. 이후, 토너 입자의 평균 입경이 7.0㎛가 될 때까지 교반을 계속한 다음, 4중량% 수산화나트륨 수용액 18g을 반응기에 투입하여 20분 동안 200rpm으로 교반시켰다. 이후, 상기 교반속도를 유지하면서 반응기의 온도를 96℃로 승온시켜 토너 입자가 합일되도록 하였다. 이후, FPIA-3000(sysmex사 제품, 일본 소재)을 이용하여 원형도를 측정하였을 때, 측정된 원형도가 0.980일 경우 반응기의 온도를 40℃로 냉각하고, 반응기 내용물의 pH를 9.0으로 조정하여 Nylon mesh (pore size: 16㎛)를 사용하여 토너 입자를 분리시킨 다음, 상기 분리된 토너 입자를 증류수로 4회 세척한 후, 1.88중량%의 질산 수용액을 증류수와 혼합하여 제조한 pH가 1.5인 혼합액으로 재세척하고, 이후 증류수로 4회 재세척하여 계면활성제 등을 모두 제거하였다. 이후, 세척이 완료된 토너 입자를 유동층 건조기에서 40℃의 온도에서 5시간 동안 건조하여 건조된 토너 입자를 얻었다. 또한, 얻어진 토너 입자 100중량부를 기준으로 하여 블랙안료의 함량 및 유색안료의 함량을 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 1-1 실시예 1-2 실시예 1-3 비교예 1-1
코어용 폴리에스테르 수지 분산액(g) 857.6 857.6 857.6 857.6
블랙안료 분산액(g) 84.4 84.4 84.4 84.4
쉘용 폴리에스테르 수지 분산액(g) 215.0 215.0 215 215.0
옐로우 안료 분산액(g) 1.3 0 0 0
마젠타 안료 분산액(g) 7.2 7.85 0 0
시안 안료 분산액(g) 7.2 7.85 15.7 0
블랙안료의 함량(중량부, 토너 고형분 100중량부 기준) 5 5 5 5
유색안료의 함량(중량부, 토너 고형분 100중량부 기준) 1 1 1 0
실시예 2-1~2-3 및 비교예 2-1: 코어-쉘 구조의 토너 입자의 제조
3리터 반응기에 상기 제조예 3-1에서 제조된 코어용 라텍스 분산액, 상기 제조예 4-1에서 제조된 블랙안료 분산액 및 상기 제조예 5에서 제조된 왁스 분산액 하기 표 3에 기재된 양만큼 투입하고, 25℃에서 약 15분간 200rpm의 교반속도로 교반하여 혼합하였다. 여기에, 응집제로서 PSI(Poly Silicato Iron)와 질산 수용액(농도=1.88중량%)의 혼합 용액 (PSI/질산 수용액=1/2(중량비))을 260g 첨가하고, 호모게나이저(IKA社, T-50)를 사용하여 25℃에서 11,000rpm의 교반속도로 3분간 반응기 내용물을 교반하여 균질화 공정을 진행시켰다. 이때, 상기 반응기 내용물의 pH는 6.1이었다. 이후, 반응기의 온도를 53℃로 승온시킨 다음, 400rpm으로 교반하여 토너 입자의 D50(v)이 6.5㎛가 될 때까지 응집을 계속한 후, 상기 제조예 3-2에서 제조된 쉘용 라텍스 분산액, 상기 제조예 4-2에서 제조된 옐로우 안료 분산액, 상기 제조예 4-3에서 제조된 마젠타 안료 분산액 및 상기 제조예 4-4에서 제조된 시안 안료 분산액을 약 20분에 걸쳐 하기 표 3에 기재된 양만큼 투입하였다. 이후, 토너 입자의 평균 입경이 7.0㎛가 될 때까지 교반을 계속한 다음, 4중량% 수산화나트륨 수용액을 반응기에 투입하여 pH가 7이 될 때까지 200rpm으로 교반시켰다. 이후, 상기 교반속도를 유지하면서 반응기의 온도를 96℃로 승온시켜 토너 입자가 합일되도록 하였다. 이후, FPIA-3000(sysmex사 제품, 일본 소재)을 이용하여 원형도를 측정하였을 때, 측정된 원형도가 0.980일 경우 반응기의 온도를 40℃로 냉각하고, 반응기 내용물의 pH를 9.0으로 조정하여 Nylon mesh (pore size: 16㎛)를 사용하여 토너 입자를 분리시킨 다음, 상기 분리된 토너 입자를 증류수로 4회 세척한 후, 1.88중량%의 질산 수용액을 증류수와 혼합하여 제조한 pH가 1.5인 혼합액으로 재세척하고, 이후 증류수로 4회 재세척하여 계면활성제 등을 모두 제거하였다. 이후, 세척이 완료된 토너 입자를 유동층 건조기에서 40℃의 온도에서 5시간 동안 건조하여 건조된 토너 입자를 얻었다. 또한, 얻어진 토너 입자 100중량부를 기준으로 하여 블랙안료의 함량 및 유색안료의 함량을 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 2-1 실시예 2-2 실시예 2-3 비교예 2-1
코어용 라텍스
분산액(g)
383.8 383.8 383.8 383.8
블랙안료 분산액(g) 74.6 74.6 74.6 89.5
쉘용 라텍스 분산액(g) 149.3 149.3 149.3 149.3
옐로우 안료 분산액(g) 1.2 0 0 0
마젠타 안료 분산액(g) 6.9 7.5 0 0
시안 안료 분산액(g) 6.9 7.5 15.0 0
블랙안료의 함량(중량부, 토너 고형분 100중량부 기준) 5 5 5 6
유색안료의 함량(중량부, 토너 고형분 100중량부 기준) 1 1 1 0
토너 입자의 원형도 측정
상기 실시예 1-1~1-3, 비교예 1-1, 실시예 2-1~2-3 및 비교예 2~1에서 토너 입자의 원형도(circularity)는 FPIA-3000(Sysmex사 제품, 일본 소재)을 이용하여 측정하였다. FPIA-3000을 이용한 원형도 측정에 있어서 측정 시료의 제조는 증류수 50~100ml에 계면활성제(Dowfax 2A1)를 적정량 첨가하고, 여기에 토너 입자 10~20mg을 첨가한 후 초음파 분산기에서 1분간 분산 처리함으로써 이루어졌다.
원형도는 하기 수학식 1에 의해 FPIA-3000에서 자동으로 구해진다.
[수학식 1]
원형도(circularity) = 2×(면적×π)1/2/페리미터
상기 식에서 면적(area)은 투영된 토너의 면적을 의미하고, 페리미터(perimeter)는 투영된 토너의 둘레 길이를 의미한다. 이 값은 0~1 값을 가질 수 있으며, 1에 가까울수록 구형을 의미하게 된다.
평가예
상기 실시예 1-1~1-3, 비교예 1-1, 실시예 2-1~2-3 및 비교예 2~1에서 제조된 토너에 대하여 부피평균입경, 입도분포, 대전량, 토너 소모량, 전사효율, 색위편차, 화상농도 및 화상 품질을 아래와 같이 평가하여, 그 결과를 하기 표 4 및 표 5에 나타내었다.
 
부피평균입경 ( D50 (v)) 및 입도분포 평가
토너 입자의 입도분포(GSDp 및 GSDv)는 벡크만사(Beckman Coulter Inc.)의 멀티사이저(Multisizer™ 3 Coulter Counter®를 사용하여 평균입경을 측정한 다음, 하기 수학식 2 및 3에 의해 계산된다. 아울러, 부피평균입경(D50(v))도 측정하였다. 상기 멀티사이저에서 애퍼처(aperture)는 100㎛을 이용하고, 전해액인 ISOTON-II(Beckman Coulter사) 50~100ml에 계면활성제(Dowfax 2A1)를 적정량 첨가하고, 여기에 측정 시료 15~20mg을 첨가한 후 초음파 분산기에 5분간 분산 처리함으로써 샘플을 제조하였다.
[수학식 2]
GSDp =
Figure 112011090703342-pat00001
(p: 입자수)
상기 수학식 2에서, GSDp는 입자수 기준의 입도분포로서 이 값이 작을수록 입도분포가 좁은 것을 의미하고, D16p 및 D84p는 각각 토너 입자의 입경을 측정하여 작은 입자부터 입자수를 누적할 경우 총 입자수의 16% 및 84%에 해당하는 입경을 의미한다.
[수학식 3]
GSDv =
Figure 112011090703342-pat00002
(v: 부피)
상기 수학식 3에서, GSDv는 부피 기준의 입도분포로서 이 값이 작을수록 입도분포가 좁은 것을 의미하고, D16v 및 D84v는 각각 토너 입자의 입경을 측정하여 작은 입자부터 부피를 누적할 경우 총 부피의 16% 및 84%에 해당하는 입경을 의미한다.
토너의 대전량 평가
(외첨전 토너의 대전량 평가)
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 각 토너 입자(이를 외첨전 토너라고 함) 0.7g, 및 캐리어(100㎛, 일본화상학회) 9.3g를 100mL 광구병에 투입한 다음 NN조건(20℃, RH 50%)에서 8시간 동안 방치하였다. 이어서, Turbula mixer(WAB社, 스위스)를 사용하여 96rpm으로 10분간 혼합하였다. 혼합이 끝나면 시료 1.0g을 q/m meter의 측정 cell에 넣고 2L/min 및 100 voltage의 조건하에서 스캔하여 대전량을 측정하였다.
(외첨후 토너의 대전량 평가)
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 각 외첨전 토너 대신에 상기 각 외첨전 토너 입자 200g, 실리카 (TG 810G; Cabot사 제품) 5g, 및 티타니아 (JMT150FI; Tayca) 2g을 혼합하여 제조한 각 외첨 토너 0.7g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 외첨전 토너의 대전량 평가 방법과 동일한 방법으로 외첨후 토너의 대전량을 평가하였다.
토너 소모량 평가
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 각 외첨전 토너 입자 200g, 실리카 (TG 810G; Cabot사 제품) 5g, 및 티타니아(JMT150FI; Tayca) 2g을 혼합하여 제조한 외첨후 토너 입자를 사용하여 HP CP1215 프린터에서 인쇄 글자 비율 5%의 화상으로 A4 용지 500매를 출력한 후 현상기 및 폐토너의 중량을 측정하고 초기 현상기 중량과 비교하여 하기 수학식 4와 같이 500매 당 토너 소모량을 산출하였다.
[수학식 4]
500매 당 토너 소모량 = [(초기 현상기 중량) - (출력 후 현상기 중량)]
전사 효율 평가
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 각 외첨전 토너 입자 200g, 실리카 (TG 810G; Cabot사 제품) 5g, 및 티타니아(JMT150FI; Tayca) 2g을 혼합하여 제조한 외첨후 토너 입자를 사용하여 HP CP1215 프린터에서 인쇄 글자 비율 5%의 화상으로 A4 용지 500매를 출력한 후 현상기의 중량 및 폐토너의 중량을 측정하고, 상기 측정된 각 중량값으로 하기 수학식 5에 따라 전사효율을 산출하였다.
[수학식 5]
전사효율(%) = [(초기 현상기 중량 - 출력 후 현상기 중량 )-(출력후 폐토너량 - 초기 폐토너량)] / (초기 현상기 중량 - 출력 후 현상기 중량 ) × 100
색위편차 (ΔE) 평가
상기 각 실시예 및 비교예에서 제조된 각 외첨전 토너 입자 200g, 실리카 (TG 810G; Cabot사 제품) 5g, 및 티타니아(JMT150FI; Tayca) 2g을 혼합하여 제조한 외첨후 토너 입자를 사용하여 색위편차를 측정하였다. 색위 편차는 HP CP1215 프린터를 이용하여 2cm*2cm의 솔리드 패턴을 출력하여 분광 측색 농도계인 spectroeye (GretagMacbeth 社)를 사용하여 측정하였다.
화상농도 평가
화상농도 평가는 색위 편차 방법과 동일한 토너 샘플을 사용하여 동일한 방법으로 측정하였다. 참고로, 색위편차와 화상농도는 spectroeye (GretagMacbeth 社)의 기능 설정을 달리하여 모두 측정될 수 있다.
D50(v)
(㎛)
입도분포 대전량(uC/g) 토너 소모량(g)
GSDp GSDv 외첨전 토너 외첨후 토너
실시예 1-1 6.59 1.28 1.23 -32.6 -61.25 8.4
실시예 1-2 6.73 1.29 1.24 -30.7 -59.87 9.5
실시예 1-3 6.61 1.27 1.25 -31.0 -60.42 8.7
비교예 1-1 6.55 1.26 1.25 -23.8 -53.5 11.5
실시예 2-1 7.20 1.29 1.26 -32.5 -60.10 8.5
실시예 2-2 7.21 1.28 1.25 -32.9 -58.22 9.0
실시예 2-3 7.18 1.28 1.27 -31.3 -59.34 9.2
비교예 2-1 7.17 1.31 1.26 -24.9 -52.1 10.0
상기 표 4를 참조하면, 실시예 1-1~1-3에서 제조된 토너는 비교예 1-1에서 제조된 토너에 비해 대전량이 높고 토너 소모량이 적은 것으로 나타났다. 이와 마찬가지로, 실시예 2-1~2-3에서 제조된 토너는 비교예 2-1에서 제조된 토너에 비해 대전량이 높고 토너 소모량이 적은 것으로 나타났다. 반면에, 부피평균입경과 입도분포는 실시예 1-1~1-3 및 비교예 1-1에서 모두 비슷한 수준인 것으로 나타났으며, 실시예 2-1~2-3 및 비교예 2-1에서도 모두 비슷한 수준인 것으로 나타났다.
전사 효율(%) 색위편차(ΔE) 화상농도
실시예 1-1 91 74.73 1.38
실시예 1-2 90 75.39 1.44
실시예 1-3 92 77.66 1.36
비교예 1-1 85 74.2 1.32
실시예 2-1 91 76.24 1.38
실시예 2-2 92 78.33 1.32
실시예 2-3 93 74.81 1.34
비교예 2-1 87 74.82 1.4
상기 표 5를 참조하면, 실시예 1-1~1-3에서 제조된 토너는 비교예 1-1에서 제조된 토너에 비해 전사효율이 우수한 것으로 나타났다. 한편, 색위 편차와 화상농도는 실시예 1-1~1-3 및 비교예 1-1에서 모두 비슷한 수준인 것으로 나타났다. 이와 마찬가지로, 실시예 2-1~2-3에서 제조된 토너는 비교예 2-1에서 제조된 토너에 비해 전사효율이 우수한 것으로 나타났다. 한편, 색위 편차와 화상농도는 실시예 1-1~1-3 및 비교예 1-1에서 모두 비슷한 수준인 것으로 나타났다.
본 발명은 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 구현예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1B: 블랙안료 1Y: 옐로우 안료
1M: 마젠타 안료 1C: 시안 안료
2: 왁스 3: 결착수지
4: 외첨제 10: 코어부
20: 쉘부

Claims (15)

  1. 결착수지, 블랙안료 및 왁스를 포함하는 코어부; 및
    결착수지 및 유색안료를 포함하며 상기 코어부를 둘러싼 쉘부를 포함하고,
    상기 코어부는 유색안료를 포함하지 않고, 상기 쉘부는 블랙안료 및 왁스를 포함하지 않는 토너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 블랙안료는 전기 전도성 물질이고, 상기 유색안료는 전기 비전도성 물질인 토너.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어부에 포함된 블랙안료의 함량은 토너 고형분 총중량 100중량부를 기준으로 하여 4.5~5.5중량부인 토너.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 쉘부에 포함된 유색안료의 함량은 토너 고형분 총중량 100중량부를 기준으로 하여 0.1~1.0중량부인 토너.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 쉘부에 포함된 유색안료의 함량은 상기 코어부에 포함된 블랙안료의 함량 100중량부를 기준으로 하여 5~25중량부인 토너.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 블랙안료는 카본블랙, 차콜블랙(charcoal black), 에보니(ebony), 아이보리블랙(ivory black) 및 오닉스(onyx)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 토너.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유색안료는 옐로우 안료, 마젠타 안료 및 시안 안료로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 안료를 포함하는 토너.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 토너는 70~80의 색위편차(ΔE)를 갖는 토너.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 토너에 포함된 결착수지는 상기 코어부 및 상기 쉘부에 각각 70~80중량부 및 30~20중량부의 비율로 포함되는 토너.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 코어부 및 상기 쉘부에 포함된 각 결착수지는 서로 동일하거나 상이한 토너.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 코어부에 포함된 결착수지의 유리전이온도는 상기 쉘부에 포함된 결착수지의 유리전이온도 보다 낮은 토너.
  13. 토너의 제조방법으로서, 상기 토너의 제조방법은,
    반응기에 결착수지 분산액, 블랙안료 분산액, 왁스 분산액 및 응집제를 투입한 다음 반응기 내용물을 1차 승온시켜 토너 코어부를 형성하는 단계;
    상기 토너 코어부를 함유하는 반응기 내용물에 결착수지 분산액 및 유색안료 분산액을 추가로 첨가하여 상기 토너 코어부를 둘러싸며, 결착수지 및 유색안료를 포함하는 쉘부를 형성하는 단계; 및
    상기 쉘부 형성단계를 거친 반응기 내용물을 2차 승온시켜 합일된 토너 입자를 얻는 단계를 포함하고,
    상기 토너의 제조방법에 첨가되는 결착수지는 상기 코어부 형성단계 및 상기 쉘부 형성단계에 각각 70~80중량부 및 30~20중량부의 비율로 첨가되는 토너의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 1차 승온은 상기 코어부 형성단계에 투입된 결착수지의 유리전이온도 보다 4~20℃ 낮은 온도까지 진행되는 토너의 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 2차 승온은 상기 쉘부에 첨가된 결착수지의 유리전이온도 보다 10~40℃ 높은 온도까지 진행되는 토너의 제조방법.
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